2026-02-12
분진 방폭 인클로저는 가연성 분진이 존재하는 환경에서 작동하는 전기 장비를 포함하도록 설계된 특수 보호 하우징입니다. 이러한 인클로저는 먼지 입자가 유입되는 것을 방지하고, 무엇보다도 내부에서 생성된 아크, 스파크 또는 고온이 외부 먼지 층이나 구름을 발화시킬 수 없도록 구성됩니다. NFSA 499 및 NEC Article 500에 따라 분진 방폭 인클로저는 주변 대기에서 특정 분진의 발화를 방지해야 합니다. , 곡물 가공에서 의약품 제조에 이르는 산업에 필수적인 보호를 제공합니다.
분진 발화 방지와 표준 방진 인클로저의 근본적인 차이점은 발화 방지 기능에 있습니다. 방진 인클로저는 단순히 먼지 입자를 차단하는 반면, 먼지 점화 방지 장치는 내부 점화원을 포함하고 결함 조건에서도 외부 연소를 방지하도록 설계되었습니다. 이러한 구별은 폭발성 대기를 생성할 수 있는 금속 분말, 농업용 분진 또는 화학 물질과 같은 물질을 취급하는 시설에서 매우 중요합니다.
가연성 먼지가 있는 위험 장소는 북미 지역에서 두 가지 시스템으로 분류됩니다. 구분 시스템은 지역을 Class II, 구분 1 또는 Division 2로 분류하는 반면, 존 시스템은 Class II/III 구역 20, 21 또는 22 지정을 사용합니다. Class II, Division 1 위치에는 정상 작동 중에 발화 가능한 농도의 가연성 분진이 존재하므로 분진 발화 방지 장비가 필요합니다. . 비정상적인 조건에서만 먼지가 존재하는 Division 2 영역에서는 덜 엄격한 요구 사항이 있는 장비를 사용할 수 있습니다.
| 분류체계 | 구역/구분 | 먼지 존재 | 필수 보호 |
|---|---|---|---|
| Division | 클래스 II, 디비전 1 | 정상 작동 | 먼지 점화 방지 |
| Division | 클래스 II, 디비전 2 | 비정상적인 상태 | 방진 또는 승인됨 |
| 구역 | 구역 20 | 연속/장기간 | 점화 보호 기능이 있는 IP6X |
| 구역 | 구역 21 | 일반 작업 중에 발생 가능성이 높음 | 점화 보호 기능이 있는 IP6X |
| 구역 | 구역 22 | 가능성이 낮음/짧은 기간 | IP5X 최소 |
가연성 분진은 발화 특성과 전기 저항률에 따라 E, F, G 그룹으로 분류됩니다. 그룹 E에는 가장 위험한 범주를 나타내는 저항률이 100ohm-cm 미만인 알루미늄 및 마그네슘과 같은 금속 먼지가 포함됩니다. . 그룹 F는 저항률이 100~100,000ohm-cm인 석탄 및 코크스를 포함한 탄소질 먼지를 포함합니다. 그룹 G에는 저항률이 100,000ohm-cm를 초과하는 농업용 먼지, 플라스틱 및 화학 물질이 포함됩니다. 장비는 시설에 존재하는 특정 분진 그룹에 대한 등급을 받아야 합니다.
분진 발화 방지 인클로저의 구성에는 발화를 방지하기 위해 함께 작동하는 몇 가지 중요한 설계 요소가 통합되어 있습니다. 이러한 인클로저는 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다.
제조업체는 UL, FM 승인 또는 CSA와 같은 조직에서 수립한 엄격한 테스트 프로토콜에 인클로저를 제출해야 합니다. UL 1203 테스트에서는 외부 점화가 발생하지 않는지 확인하기 위해 내부 아크 또는 스파크 소스가 있는 분진층 조건에서 인클로저를 20회 작동 주기로 테스트합니다. . 또한 인클로저는 하우징 내부의 먼지 구름 점화로 인해 발생할 수 있는 최대 압력의 1.5배에 달하는 내부 폭발 테스트를 견뎌야 합니다.
적절한 인클로저를 선택하려면 환경 및 운영 요인을 체계적으로 평가해야 합니다. 분진의 물질안전보건자료(MSDS)를 확보하거나 분진의 점화 온도, 최소 점화 에너지 및 전기적 특성을 확인하기 위한 테스트를 수행하는 것부터 시작하십시오. 시설의 위험 지역 분류는 자격을 갖춘 전문 평가를 통해 확인되어야 합니다.
Class II, Division 1 지역에서 운영되는 밀분진(그룹 G, 발화 온도 430°C)을 처리하는 곡물 취급 시설에는 T2 온도 코드(최대 300°C 표면 온도)가 있는 그룹 G 등급의 분진 발화 방지 인클로저가 필요합니다. . 이는 분진의 발화점 아래에 적절한 안전 여유를 제공합니다.
인클로저 재료는 구조적 무결성을 유지하면서 공정 환경으로 인한 부식에 저항해야 합니다. 일반적인 옵션은 다음과 같습니다.
분진 발화 방지 인클로저를 전략적으로 배치하면 안전과 유지 관리 효율성 모두에 큰 영향을 미칩니다. 가능하면 먼지가 최소로 쌓이는 위치에 인클로저를 설치하십시오. 단, 최대 12.7mm(0.5인치) 두께의 먼지 층으로 덮여 있어도 안전하게 작동해야 합니다. 수직 장착 방향은 수평 표면에 먼지가 쌓이는 것을 방지하고 대류를 통해 자연 냉각을 촉진합니다. .
자연 대류 냉각을 위해 일반적으로 모든 측면에서 150mm(6인치)의 열 방출을 위해 인클로저 주위에 적절한 간격을 유지합니다. 상당한 열을 발생시키는 응용 분야에서는 표면 온도를 정격 한계 내로 유지하기 위해 강제 공기 냉각 또는 더 큰 인클로저가 필요할 수 있습니다.
분진 방폭 인클로저의 모든 도관 입구는 보호 시스템의 무결성을 유지해야 합니다. 나사산이 있는 단단한 금속 도관 또는 최소 5개의 스레드가 맞물리는 IMC(중간 금속 도관)를 사용하십시오. Division 1 또는 Zone 20/21 영역에서 들어오는 각 도관에는 도관 시스템을 통한 먼지 이동을 방지하기 위해 인클로저 진입점에서 450mm(18인치) 이내에 밀봉 장치를 설치해야 합니다.
분진 점화 방지 등급의 EYS 유형 씰링 피팅을 사용해야 하며, 씰링 화합물을 부어 피팅 챔버를 완전히 채워야 합니다. . 클래스 I(가스/증기) 위치용으로 설계된 표준 배수 씰은 먼지 환경에 대한 적절한 보호 기능을 제공하지 않습니다.
분진 방폭 인클로저의 보호 무결성을 유지하려면 체계적인 검사 프로그램이 필요합니다. NFPA 70 및 업계 모범 사례에서는 Division 1 위치에 대해 분기별 검사를 권장하고, 먼지가 많이 쌓이는 지역에서는 월별 검사를 수행할 것을 권장합니다. 각 검사에서는 다음 사항을 확인해야 합니다.
밀봉 표면의 손상, 패스너 누락, 개스킷 손상 등이 있는 경우 장비를 다시 사용하기 전에 즉시 주의를 기울여야 합니다. . 교체 부품은 원래 사양 및 등급과 일치해야 합니다. 개스킷이나 패스너와 같이 사소해 보이는 품목이라도 승인되지 않은 구성 요소로 대체하면 인클로저 인증이 무효화되고 심각한 안전 위험이 발생할 수 있습니다.
유지 관리를 위해 엔클로저를 열 때 해당하는 경우 화기 작업 허가 절차를 따르고 대기가 테스트되어 안전한지 확인하십시오. 내부 구성 요소에 접근하기 전에 회로의 전원을 차단하고 잠금/태그아웃 절차를 구현하십시오. 유지보수 후에는 전원을 다시 공급하기 전에 모든 패스너가 올바르게 설치되고 조여졌는지 확인하여 올바르게 재조립했는지 확인하십시오.
곡물 엘리베이터, 제분소, 사료 처리 시설은 분진 방폭 인클로저에 가장 까다로운 환경을 나타냅니다. 14명의 근로자가 사망하고 5억 달러 이상의 피해를 입힌 2008년 Imperial Sugar 정제소 폭발 사고는 가연성 먼지 환경에서 적절한 전기 설치 관행의 중요성을 강조했습니다. . 현대 시설에는 클래스 II, 디비전 1로 분류된 곡물 처리, 제분 및 포장 영역 전체에 분진 점화 방지 모터 시동기, 정션 박스 및 제어 패널이 포함되어 있습니다.
알루미늄, 마그네슘, 티타늄 또는 기타 금속 분말을 취급하는 시설에는 이러한 물질의 매우 위험한 특성으로 인해 그룹 E 등급 인클로저가 필요합니다. 금속 분말층 융합 기술을 사용하는 적층 제조 작업, 제약 분말 가공, 특수 화학물질 제조는 모두 분진 점화 방지 전기 인프라에 의존합니다. 이러한 응용 분야에서 인클로저에는 환경 모니터링을 위한 정교한 제어 장치, 자동화된 분말 처리 시스템 및 위험한 대기에서 안정적으로 작동해야 하는 프로세스 제어 장비가 포함되어 있는 경우가 많습니다.
제재소, 캐비닛 작업장 및 목재 펠릿 생산 시설에서는 그룹 G 물질로 분류되는 상당량의 목재 분진이 생성됩니다. 집진 시스템, 톱 제어 및 컨베이어 드라이브용 모터 제어 센터는 일반적으로 샌딩 작업, 절단 톱 및 정상적인 생산 중에 분진 농도가 위험 수준에 도달하는 자재 취급 시스템 근처 영역에서 분진 점화 방지 보호 장치가 필요합니다.
분진 방화 인클로저는 일반적으로 비슷한 크기의 범용 NEMA 4/4X 인클로저보다 2~4배 더 비쌉니다. 가격은 소형 정션 박스의 경우 200달러부터 대형 맞춤형 모터 제어 센터의 경우 10,000달러 이상입니다. 그러나 이러한 투자는 부적절한 보호 사용으로 인해 발생할 수 있는 결과와 비교하여 평가되어야 합니다.
가연성 분진 위반에 대한 OSHA 벌금은 2024년 기준으로 심각한 위반 건당 $156,259에 달할 수 있으며, 단 한 번의 분진 폭발로 인해 수백만 달러의 재산 피해, 생산 중단 시간 및 잠재적인 인명 손실이 발생할 수 있습니다. . 보험 회사에서는 가연성 물질을 취급하는 시설에 대한 보장 조건으로 적절한 위험 지역 전기 설치를 점점 더 요구하고 있습니다.
장기적인 운영 비용은 유지 관리 요구 사항 감소 및 서비스 수명 연장을 통해 고품질 분진 발화 방지 인클로저를 선호합니다. 부식 방지 소재와 견고한 개스킷 시스템을 갖춘 고급 인클로저는 까다로운 환경에서 15~20년 동안 작동할 수 있지만 보호가 부적절하면 자주 교체해야 하고 지속적인 규정 준수 문제가 발생할 수 있습니다.
최신 기술은 분진 점화 방지 인클로저 기능과 안전 기능을 향상시키고 있습니다. 통합 모니터링 시스템은 이제 내부 온도, 진동 및 환경 조건을 추적하여 보호 기능이 손상되기 전에 잠재적인 문제에 대한 조기 경고를 제공합니다. IoT 연결 기능을 갖춘 스마트 인클로저를 사용하면 원격 진단 및 예측 유지 관리가 가능해 지속적인 규정 준수를 보장하는 동시에 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄일 수 있습니다.
첨단 재료 연구를 통해 향상된 열 관리 기능을 갖춘 더 가볍고 내구성이 뛰어난 인클로저 디자인을 생산하고 있습니다. 알루미늄과 열 인터페이스 재료를 결합한 복합 재료는 무게를 추가하지 않고도 열 방출을 향상시키며, 특히 고전력 전자 장치를 수용하는 대형 제어 패널에 유용합니다.
구역 및 부문 분류 시스템 간의 조화가 증가하면서 IEC 및 NEC 표준의 융합이 계속되고 있습니다. . 이러한 추세는 다국적 기업의 장비 선택을 단순화하고 다양한 규제 프레임워크에 걸쳐 인증 제품의 가용성을 확대합니다. 제조업체에서는 UL 1203(Division) 및 IEC 60079(Zone) 요구 사항을 모두 충족하는 이중 인증 인클로저를 점점 더 많이 제공하여 글로벌 설치에 유연성을 제공하고 있습니다.
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